腾“云”驾“数”，突破机器与智慧的边界 —《2020中国云制造产业研究报告》发布|睿兽分析

2020-08-14

报告从云制造崛起的背景出发，以产业链和投资价值的角度审视了云制造的发展前景。

编者按：本文为创业邦原创报道，作者创业邦研究中心。

2020年初，一场突如其来的疫情给不少企业带来了巨大的考验，云服务在支持企业复工复产方面发挥了重要作用，上云已经成为工业企业的共识。与此同时，云制造已迈向“智能+”时代，能实现对制造全系统、全生命周期活动中环境、信息进行自主智能地感知互联、控制与执行。云模式在疫情中得以全新发展，未来将向云端数字化应用场景与业态迈进。

基于此，创业邦研究中心发布《2020中国云制造产业研究报告》，从云制造崛起的背景出发，以产业链和投资价值的角度审视了云制造的发展前景。并在综合创业邦睿兽分析及第三方数据的基础上，分析云智汇科技、云工厂、升发智联、宇航股份等企业的云制造业务前景，梳理富士康BEACON、海尔COSMOPlat两个云服务平台经典案例，进一步探讨 “云+网+端”这一实现智能制造发展升级的核心链路，并深入分析了云制造产业链体系重要环节。

报告精彩观点摘要如下：

Part.1

云制造产业发展综述

1.云制造相关概述

●云制造发展的背景

我国制造业长期处于全球价值链的中低端，资源分布不均、孤岛化闲置化现象严重，制造资源存量规模没有发挥应有效能。随着云计算、物联网、大数据、5G、人工智能等信息技术和工业技术的发展，传统的以生产导向为主的发展模式逐渐演变为以用户为导向的发展模式，制造业开始由大规模生产模式向面向用户的个性化服务模式转变。

企业上云是制造业向高端发展的集中体现，云制造作为一种新的生产模式，是大数据、云计算、智能制造和物联网等技术运用于工业制造领域并进一步向流通、消费等领域拓展的产物。目前，云制造已经在国内外取得了较大的影响力。我国经济发展良好，居民收入水平不断提升，为云制造行业提供了良好的市场消费环境，而产业政策给云制造行业提供了良好的营商环境，也为投资者提供了良好的政策保障。在国内，云制造作为能与国外主要制造新模式比肩的、符合中国国情的制造新模式，已经先后被列入了中国制造2025 战略规划、新一代人工智能发展规划等国务院发布的重磅级规划与计划。

●云制造的定义

云制造，是在“制造即服务”理念的基础上，借鉴了云计算思想发展起来的一个新概念。虽然云制造已成为现代制造业的发展趋势, 但其内涵仍在不断发展之中, 目前尚缺乏一种规范、标准的定义。

云制造是先进的信息技术、制造技术以及新兴物联网技术等交叉融合的产品，融合了现有信息化制造及云计算、物联网、语义Web、高性能计算、智能科学等新兴信息技术。云制造以数字化、网络化、智能化作为技术手段，将互联网上的计算、数据、应用等信息资源变成面向广大用户的动态、可伸缩的虚拟的云资源；根据用户需求组织网上资源为用户提供各类按需制造服务，是大数据、云计算、互联网、智能制造和物联网等技术运用于工业制造领域并进一步向流通、消费等领域拓展的产物。

云制造作为一种“分散资源集中使用，集中资源分散服务”的思想，将原来的“多对一”服务模式转换为以“多对多”模式为主，其实质是工业化与信息化深度融合，为制造业由生产型模式转型为服务型模式提供了一种新的思路。

云制造生态系统结构图

来源：华泰证券研究院

2.云制造运行体系分析

●云制造的系统组成

云制造体系包括制造资源/制造能力、制造云、制造全生命周期应用三大组成部分，它是一种面向服务的、高效低耗和基于知识的网络化敏捷制造新模式。

云制造的系统组成

来源：创业邦研究中心整理

云制造的运行本质体现了云制造资源提供者、云制造平台运营者、云制造资源需求者围绕计算系统、软件、设备、知识等的供需关系。

云制造的运行本质

来源：创业邦研究中心整理

●参与云制造的主要角色

云制造的主要参与者

来源：创业邦研究中心整理

云资源的提供者：通过对产品市场的需求进行感知，适时接入制造资源，以供平台层调取使用。

云平台的提供商：负责对整个云平台服务的管理、运营等，同时结合服务层的需要，提供适当的作业空间和技术等必须的条件。

云服务的使用者：在云制造平台的支持下，按需使用各项服务，以适应市场需求，并实现多个主体间的协同交互。

●云制造的应用方向

云制造形成了独特的支持广泛网络资源和环境的制造平台，为客户提供高附加值、低成本的服务，其应用方向具体包括以下几方面：

来源：创业邦研究中心整理

针对大型集团的研发设计能力服务平台：利用网格技术等先进信息技术，整合集团企业内部现有的计算资源、软件资源和数据资源。建立面向复杂产品研发设计能力服务平台，为集团内部各下属企业提供技术能力、软件应用和数据服务。

区域性加工资源共享服务平台：针对制造资源分散和利用率不高的问题，利用信息技术，虚拟化技术、物联网以及RFID等先进技术；建立面向区域的加工资源共享与服务平台，实现区域内加工制造资源的高效共享与优化配置。

制造服务化支持平台：支持制造企业从单一的产品供应商向整体解决方案提供商及系统集成商转变；针对大型设备使用企业提供在线监测、远程诊断等服务，促进制造企业走向产业价值链高端。

面向中小企业公共服务平台：针对中小企业信息化建设资金、人才缺乏的现状，提供产品设计、采购和营销业务服务；提供信息化知识、产品、解决方案、应用案例等资源。

物流拉动的现代制造服务平台：利用RFID、网络、物流优化等技术，研究整机制造企业、零部件制造企业和物流企业的多方协作模式和第三方服务模式。

●云制造的技术体系

新一轮科技革命和产业变革不断深入，云制造作为重要的一个发展方向，正在不断地突破新技术、催生新业态，其智能化、数据化、少人化优势在疫情期间充分凸显。云制造技术将用户、供应商、资源整合到一个生态圏。

云制造的技术体系

来源：中国信息通信研究院

云制造为制造业信息化提供了一种崭新的理念与模式，其未来具有巨大的发展空间，同时也面临着众多关键技术的挑战，除了对于云计算、物联网、语义Web、高性能计算、嵌入式系统等技术的综合集成，基于知识的制造资源云端化、制造云管理引擎、云制造应用协同、云制造可视化与用户界面等技术均是未来需要攻克的重要技术。

Part.2

云制造服务平台—未来智能制造升级的核心动力

1.云制造产业链是智能制造全要素链接的枢纽

●云制造行业需求分析——云制造的多样化需求、制造即服务

我国中小企业普遍存在制造资源和制造能力不均衡的问题。云制造是近年来逐渐发展起来的一种以互联网和物联网为支撑平台、按用户需求组织网上制造资源、为用户提供各种制造服务的网络化制造新模式，可以集中管理制造资源并提供虚拟化和共享服务。从而为中小企业制造全生命周期过程提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的各类制造活动服务，完成制造类企业之间的资源共享，节省整体的研发、管理、加工等费用，盘活我国中小企业的制造资源的整体存量。

云制造服务平台结构

来源：中国信息通信研究院

●“云”、“网”、“端”成为云制造产业链发展的重点环节

云制造是先进制造技术与新一代信息技术的深度融合，贯穿于产品、制造、服务全生命周期各个环节及制造系统集成。从产业链来看，云制造可划分为物理资源层、虚拟资源层、核心服务层、应用接口层、应用层等五个层面。

云制造产业链体系

来源：睿兽分析

云制造产业链重点环节围绕“云”、“网”、“端”三模块构成，以智能生产终端为核心、以智能工厂的建设为重要依托。

“云”模块是指云计算及工业大数据，在整个智能制造过程中可以通过传感系统等路径实现海量数据的采集、反应和预测，帮助整个智能制造流程形成从生产到销售的闭环；

“网”模块是指工厂内物联网及覆盖产业链整体的工业互联网，国内制造业信息化升级，可采用传感器、RFID、机器视觉等20余种方式来实现工业数据的采集和汇总；

“端”模块是指机器视觉、传感器、智能机床等智能生产设备，服务机器人、AGV等智能物流设备以及智能制造在其他领域的应用。

云计算产业链呈现出以企业用户需求为导向的上下游融合发展趋势。云计算的发展一直以用户价值为导向，因此，为满足用户多样化的上云需求，各大云服务厂商都在向上下游扩展，使得IaaS、PaaS、SaaS的界限逐渐模糊，呈现融合发展态势。

云制造利用云平台提供的服务提升制造企业信息化水平，进而打通供应链上下游企业信息壁垒、实现上下游企业信息共享、提升协作效率，最终实现优势制造资源和能力能够高效地对接、交易、整合及协同，实现一种面向服务、基于网络的“制造即服务”生产模式。

●智慧云制造系统是云制造产业链的重要载体

智慧云制造是一种基于泛在网络，人机融合的智慧制造新模式和新手段，它借助新兴制造技术、新兴信息技术、智能科学技术及制造应用领域技术将智慧制造资源与能力构成智慧服务云网。智慧云制造系统是云计算提供的IaaS、PaaS、SaaS在制造领域的落地和拓展。

智慧云制造系统是实施“工业云”的一种智造模式和手段。一方面提供了一种新的制造业经济发展模式：以用户为中心，以“产品+服务”为主导，制造全生命周期、全系统随时随地按需构建与运行个性化、柔性化的智慧制造模式；另一方面，它提供了一种新的制造业技术手段，具备服务化、协同化特征的制造资源和能力智慧化技术手段。

智慧云制造服务内容

来源：中国工业互联网产业联盟

智慧云制造的实施内容，是借助上述技术手段，促使制造全系统及全生命周期活动中的人/组、技术/设备及信息流、资金流、服务流集成优化。智慧云制造是互联网时代的一种智慧制造模式和手段，在以下几个方面具有较明显的优势：

首先，在“云”模块，按需动态敏捷聚集/共享知识、优势人才/组织的创新能力；其次，在“网”模块，按需动态敏捷聚集/共享优势制造资源；最后，在“端”模块，支持个性化制造/社会化制造/绿色制造，实现高效、优质、低耗、柔性地制造产品和服务用户。

智能制造云体系结构

来源：中国信通院、招商银行研究院

智慧云制造系统在促进企业创新驱动和转型升级方面拥有巨大优势。使用户能随时随地按需获取智慧制造资源与能力，进而优质地完成制造全生命周期的活动。

2.云制造产业格局分析

●云制造产业市场规模

近年来，在政府和产业的双重驱动下，云制造产业发展迅速，对制造业的产业发展和分工格局带来深刻影响。根据Einpresswire发布的统计数据，2018年全球云制造市场规模为387.2亿美元，其中北美市场占比为40.01%，欧洲市场占比为27.9%，预计到2021年全球云制造市场规模将增长至674.5亿美元。

2015-2021年全球云制造市场规模（单位：亿美元）

数据来源：Einpresswire、睿兽分析

据国家智能制造系统创新研究院数据显示，2018年中国云制造产业市场规模达到933.8亿元，同比增长30.4%。2019年中国云制造产业市场规模达1208.4亿元，同比增速27.9%，伴随着技术的逐渐完善，应用产业的不断拓展，市场规模将持续增长，预计未来3年将以平均26%的增速持续增加。

2015-2021年中国云制造产业市场规模及增速情况（单位：亿元，%）

数据来源：国家智能制造系统创新研究院、睿兽分析

未来，随着我国政府和企业业务创新、流程重构、管理变革的不断深化，同时伴随数字化、网络化、智能化转型需求的提升和云信任度的不断加强，将带动政府和大型企业上云趋势加速发展，企业上云有望进入常规化发展阶段。

据中国信息通信研究院数据显示，目前我国云制造平台应用率已达35.9%。2019年云计算的市场渗透率将首次突破10%，并继续以每年至少20%的速度快速增长，到2021年市场渗透率将跃升至15%，随着市场渗透率加速提升，市场集中度也不断持续提高。

2015-2021年云制造行业渗透率

数据来源：中国信息通信研究院、创业邦研究中心

随着云制造的技术逐渐成熟，企业上云的趋势也日益明朗，围绕云制造的产业链合作及发展云生态已经成为行业重要趋势。根据IDC发布的《中国公有云服务市场(2019下半年)跟踪》报告数据显示，2019下半年中国公有云服务整体市场规模(IaaS/PaaS/SaaS)达到69.6亿美元，其中IaaS市场增速最快，同比增长60.9%，PaaS市场整体规模偏小但前景广阔，直接面向企业用户的SaaS依然占据庞大的市场份额。

●云制造产业竞争格局

（1）云制造产业区域竞争格局

从区域的角度来看，华北、华东、华南是云制造产业发展的主导区域，主要是因为这些区域集中了中国最主要的互联网企业和金融、消费品、制造业等行业用户。根据中国信通院的数据显示，华北地区份额最高，达到23.1%，其次是华东地区，占比21.7%。

2019年中国云制造产业区域结构（单位：%）

数据来源：中国信息通信研究院

据2019世界制造业大会期间发布的《中国云制造指数》数据显示，长三角地区云制造指数为36.5，超出全国平均水平10.3%，其中制造企业上云的比例高达55.4%，超出全国整体水平11.5%，长三角地区正在成为我国云制造发展的领头羊。这些都得益于长三角对其自身发展智能制造产业的精准定位，智能制造产业与数字经济的发展要素相互叠加，使得本区域的云制造产业呈现爆发式增长。

（2）云制造产业行业竞争格局

从行业的角度来看，当前云制造用户主要集中在互联网、交通、物流、金融、电信、政府等领域。近年来，各行业数据量激增，更多领域开始利用云技术挖掘数据价值。

2019年中国云制造产业行业结构（单位：%）

数据来源：睿兽分析、创业邦研究中心

其中，装备制造业占比远远高于其他行业，主要是由于数字化极大地提高企业上云的效率。整个产品生命周期管理的大数据是装备制造业智能化的基础，在工业4.0时代，数字化浪潮驱动高端装备制造企业的上云，助力制造业向智能服务转型,从而获取增长新动能。

（3）云制造产业企业竞争格局

2015-2020年云制造平台企业用户增长情况单位：万户

数据来源：睿兽分析、创业邦研究中心

基于制造业数字化、智能化的影响，2015年至2019年我国云制造平台企业用户数呈逐年稳步增长趋势。涉足云制造平台的厂商有四类：“借壳而入”的国外厂商、BAT之类的互联网巨头、传统的硬件厂商、专注垂直领域的厂商。根据国际数据公司（IDC）最新发布的《中国公有云服务市场（2019 下半年）跟踪》报告显示，阿里、腾讯、中国电信、华为、AWS 位居 IaaS+PaaS 及 IaaS 市场前五，在IaaS+PaaS 市场总体占据 76.3% 的市场份额。目前，云制造市场集中度持续提高，有向互联网巨头聚集的态势。

3.云制造产业企业分析

互联网巨头纷纷发布场景化的云制造战略，发力企业上云中的云计算技术，并成为角逐云制造的主流力量。就目前来看，企业客户需求决定了行业云的大有可为，行业云也成互联网巨头进军云计算的契机。

数据来源：睿兽分析

●云制造产业市场规模发展云制造的上市企业情况

●发展云制造的创新创业企业

（1）云智慧科技

云智汇科技服务有限公司成立于2015年，专注于工业4.0的智能制造解决方案。综合“云、移、物、大、智、网+机器人”整体技术并创新应用大数据平台和BI平台，突破设备层、车间管理层和企业运营层的时间、空间和系统限制。云智汇科技在云制造体系中的突出亮点就是建立了“软硬整合、虚实结合”的关灯智能工厂模式，其业务模式如下：

云智汇科技业务模式

来源：云智慧科技、创业邦研究中心

云智汇通过CloudMES系统来实现关灯智能工厂模式的构建，CloudMES系统是基于微服务打造的SaaS架构的云端化MES系统，为中小制造企业提供云端智能制造协同管理平台。

云智汇平台体系

来源：云智慧科技、创业邦研究中心

云智汇以CloudMES系统赋能智能制造，建立数据采集、数据分析、执行监控的联动机制，通过系统分析后，客户的新需求可以得到及时改进。生产效率得到极大的提高，从而助力离散制造智能化的升级部署及改造。

（2）云工工业科技

云工工业科技（深圳）有限公司（简称“云工厂”）2016年成立于深圳，先后获得3轮知名风险投资，股东方包括富士康，中国科学院和8家上市公司，2019年02月云工厂获得富士康的A++轮战略投资。云工厂已分别在深圳、青岛、长春三地拥有实体工厂和研发中心并在加拿大、日本、美国硅谷等地设立了独立运营中心，其定位是打造成为“在线制造服务商”。云工厂已累计服务8000多家客户，包括华为、海尔、中国一汽、上汽通用五菱、江淮汽车、中科院、北航等。

云工厂在线制造闭环系统

来源：云工工业科技、创业邦研究中心

云工厂在云制造体系中的优势在于其是全球首家打造在线制造闭环的制造企业，利用独创的智能报价系统和全球化自营+加盟制造产能，在全球首次实现非标结构零部件的“1分钟报价，1小时上机” 。

传统加工厂流程与云工厂流程比较分析

来源：创业邦研究中心整理

云工厂的“在线制造闭环”通过增强设备利用效率、提高业务流程的信息化等手段，节省运作时间和作业成本。其加工周期可缩减到传统方式的50%以下，加工费用可缩减到市场平均水平的30%。

（3）升发智联

升发智联(北京)科技有限公司2018年成立于北京中关村国防科技园，业务包括信息云平台建设和智能硬件设备的部署，为企业提供端到端的智能化解决方案，帮助企业实现数字化、网络化、智能化转型升级。升发智联通过搭建互联网云平台，运用工业 SaaS 帮助企业实现业务流程上云、设备监控上云以及特定工业场景优化，提供柔性化的智能解决方案。

来源：升发智联、创业邦研究中心

升发智联的核心产品“升发工业云平台”系统解决了存在于企业间信息孤岛的共性核心问题，产品已经落地应用到北京友晟七一八、中国兵器集团、北京理工大学等八家企事业单位，涵盖电子元件、零部件、大健康、智慧农场等领域。升发智联为用户提供工业过程上云解决方案，包括研发、订单、生产和设备的云端监控和管理，平均可为用户节省 20% 成本、提升 80% 订单履约率。

升发智联的业务结构

来源：升发智联、创业邦研究中心

升发智联运用工业软件云、生产过程追踪、设备实时数据监控等核心技术，实现研发、订单、生产、物流和销售这些环节的互通互联和云端管理以及实时的优化。与同类的创业公司相比，升发智联用的是按阶段、按需付费的经营模式，针对在特定行业的特定应用场景下制定个性化的解决方案，这也成为他们的核心优势。

（4）宇航股份

深圳市宇航股份股份有限公司成立于2007年，是一家工业互联网解决方案提供商，可提供从产品的订单计划、研发设计、产品生产制造、全生命周期管理的数字一体化解决方案，并实现统计分析、订单管理、工单管理、车间现场管理等核心功能。

宇航股份产品链条

来源：升发智联、创业邦研究中心

宇航股份以MES为连接器，构建企业轻量化制造运营管理平台（U-infor），产品涵盖报表平台、智能物联管控系统、U-云等系列产品，专业提供新能源汽车、机械装配、智能家居、医疗器械、电子行业等智能数字化工厂一体化解决方案。

宇航股份正是依托其“工业互联+云服务+智能终端”创新模式，为企业客户提供一站式工业服务，构建工业互联网新智造生态体系。协助超过500家客户、50家上市公司完成智能制造升级转型。

●云制造重点项目

随着信息技术的进步和经济的快速发展，云制造基于资源即服务的核心理念，将信息技术从基于本地的工作环境全面带入了基于网络的“云”时代，一些大型集团企业开始逐渐引入云制造模式。

（1）富士康智能工业互联网平台

富士康工业互联网平台BEACON，是在先进制造+互联网的浪潮下，富士康科技集团通过整合生产制造、连网技术、数据分析、云端存储及工业互联网解决方案等建成的工业互联网平台。BEACON平台的亮点就是以C2C为主轴，打通全供应链的各个环节，以IoT平台数据采集为基础，以智能数据平台、智能制造平台、影像大数据平台为核心，建立跨边缘层、IaaS层、PaaS层和SaaS层的应用体系，连通设备层、车间层、企业层，智能辅助生产、管理与决策。并通过平台开放共享,打造智能制造生态链。

富士康工业互联网平台BEACON架构

来源：富士康工业、创业邦研究中心

BEACON利用多源传感设备、智能装备，结合各类通信协议接入各类异构设备、系统、产品及影像海量大数据。智能辅佐出产者、办理者和决议计划者。这意味着BEACON将在PaaS层的根底上，分别向底层连接和使用层延伸。为客户提供高品质、高效率、高可靠的智能制造解决方案服务。

BEACON服务应用图

来源：富士康工业、创业邦研究中心

BEACON平台利用工业互联网和微服务，可以推动数据与平台的有效对接，结合各种不同应用场景与应用案例，快速部署整个智能工厂跟智能制造的环节，从而达到提质增效的目的。

（2）海尔COSMOPlat工业互联网云服务平台

COSMOPlat工业互联网平台是海尔数字科技（上海）有限公司的核心产品，工业智能领域生态系统，为大中小企业产业转型升级提供交互定制、开放设计、智能生产等端到端全流程解决方案服务。

海尔COSMOPlat平台交互流程

来源：海尔数字科技、创业邦研究中心

海尔COSMOPlat是一个以大数据采集、专业分析、多项目统一管理的开发性平台，为用户提供系统全面的节能增效和能源管理一体化解决方案，其平台差异化价值主要体现在以下三个方面：

一是以用户体验迭代为中心，创造用户终身价值。COSMOPlat平台将用户的需求连接起来，通过智能化系统使用户持续、深度参与到产品设计研发、生产制造、物流配送、迭代升级等环节，满足用户个性化定制需求。

二是以互联工厂为载体，推动大规模生产向大规模定制转变，实现高精度下的高效率。通过COSMOPlat平台很好地实现了大规模与个性化定制的融合。

三是打造用户、企业、资源开放共赢的全生态。企业在组织、流程、机制上进行了颠覆，变为全流程以用户体验为中心的开放平台，通过社群交互来实现供给端与消费端的并联，最终确立以用户为中心的大规模定制化生产模式。

海尔COSMOPlat平台运行架构

来源：海尔数字科技、创业邦研究中心

海尔COSMOPlat平台通过用户需求驱动的模式创新带动企业软硬升级，用户全流程参与的大规模定制智能体验平台，其核心是大规模定制模式。截至目前，海尔COSMOPlat平台通过生态圈模式互联互通，赋能衣联网、食联网、农业等15个行业物联生态，为企业提供产业链全流程升级，包括消费级场景的物联网接入、工业级场景物联网设备接入和数据分析、支持第三方各类工业应用的开发、运行和监测服务。

Part.3

发展趋势及建议

1.云制造发展趋势及挑战

云制造为制造业信息化提供了一种崭新的理念与模式，未来云制造将向着集成化、智能化方向发展。发展云制造可以促进智能制造业实现以下五个转变：由技术跟随战略向自主开发战略转变再向技术超越战略转变，由传统制造向数字化网络化智能化制造转变，由粗放型制造向质量效益型制造转变，由资源消耗型、环境污染型制造向绿色制造转变，由生产型制造向生产+服务型制造转变。

此外，云制造的发展还面临如下问题：企业主动上云意识不强，对上云安全有顾虑。数字化基础薄弱，上云路径认识不清晰。云上SaaS供给仍存缺口，影响上云广度和深度。

云制造要想完全实现，还需要云计算、物联网、语义Web、高性能计算、嵌入式系统等各种技术的支持，以应对制造资源云端化、制造云管理引擎、云制造应用协同、云制造可视化与用户界面等等一系列复杂关键技术的挑战。